1 原子吸收光谱
原子吸收光谱（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)，即原子吸收光谱法，是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法，是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。此法是20世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法，它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用。该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。
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目录
基本原理
原子吸收光谱分析
谱线轮廓
发展历史
特点
灵敏度高
精密度好
选择性好，方法简便
准确度高，分析速度快
应用广泛
原子吸收光谱分析的基本原理
原子吸收光谱的产生
原子吸收光谱的谱线轮廓
原子吸收光谱的测量
原子吸收分光光度计的组成
光源
原子化器
分光器
检测系统
干扰及其消除方法
物理干扰
化学干扰
电离干扰
光谱干扰
分子吸收干扰
原子吸收光谱应用
近年研究展望
展开
基本原理
原子吸收光谱分析
谱线轮廓
发展历史
特点
灵敏度高
精密度好 2 选择性好，方法简便
准确度高，分析速度快
应用广泛
原子吸收光谱分析的基本原理
原子吸收光谱的产生
原子吸收光谱的谱线轮廓
原子吸收光谱的测量
原子吸收分光光度计的组成
光源
原子化器
分光器
检测系统
干扰及其消除方法
物理干扰
化学干扰
电离干扰
光谱干扰
分子吸收干扰
原子吸收光谱应用
近年研究展望
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编辑本段基本原理
原子吸收光谱原理图
每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线，也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时，即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线，使入射光减弱。特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A，与被测元素的含量成正比：
原子吸收光谱法的应用进展
虽然早在1802年，人们在观察太阳光谱黑线时就首次发现了原子吸收现象，但原子吸收光谱法(AAS)却比原子发射光谱法发展的晚，一直到1955年澳大利亚物理学家瓦尔西(Walsh)发表了著名论文“原子吸收光谱法在分析化学中的应用”，才为原子吸收光谱分析法的快速发展奠定了基础。20世纪60年代初出现了以火焰作为原子化装置的仪器，1970年制成了以石墨炉为原子化装置的商品仪器。AAS建立后即由于其高灵敏度而发展迅速，应用领域不断扩大，成为金属元素分析的一种重要的分析方法。本文就原子吸收光谱分析方法在各个领域的应用进展作了简单的综述。
1. 基本原理
原子吸收光谱法是基于原子由基态跃迁至激发态时对辐射光吸收的测量，通过选择一定波长的辐射光源，使之满足某一元素的原子由基态跃迁到激发态能级的能量要求，则辐射后基态的原子数减少，辐射吸收值与基态原子的数量有关，也即由吸收前后辐射光强度的变化确定待测元素的浓度。
原子吸收分光光度计有单光束和双光束之分，主要由光源、原子化系统、单色器、检测器及数据处理系统组成，单色器位于火焰与检测器之间，如图1所示。单光束仪器结构简单，操作方便，但受光源稳定性影响较大，易造成基线漂移。为了消除火焰发射的辐射线的干扰，空心阴极灯可采取脉冲供电，或使用机械扇形板斩光器将光束调制成具有固定频率的辐射光，通过火焰，使检测器获得交流信号，而火焰所发出的直流辐射信号被过滤掉。双光束仪器中，光源(空心阴极灯)发出的光被斩光器分成两束，一束通过火焰(原子蒸气)，另一束绕过火焰为参比光束，两束光线交替进入单色器。双光束仪器可以使光源的漂移通过多比光束的作用进行补偿，能获得稳定的输出信号。
图1 原子吸收分光光度计
2. 原子吸收光谱的应用
2.1 在环境分析中的应用
原子吸收光谱法（AAS），因其灵敏度高、干扰小、精密度高、准确性好及分析速度快、测试范围广等诸多优点，在环境分析化学中广泛使用。原子吸收光谱法在环境监测分析中应用取得了不少成果。在水环境分析中，龙先鹏[1]采用火焰原子吸收光谱法直接测定水中微量铜、铅、锌、镉元素的含量。张美月等[2]以二乙胺基二硫代甲酸钠为配位剂、Triton X-114为表面活性剂，采用浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定水样中的痕量镉，检测限为0.238μg/L，富集倍数为55，加标回收率为98%-102%；分离富集方法简单、安全、快捷，结果令人满意。陆九韶等[3]利用Al3+与Cu(Ⅱ)-EDTA发生定量交换反应，通过测定水相残余铜，从而间接测定水和废水中的铝。邹晓春等[4]以微孔滤膜采样、钯或镍作改进剂，用石墨炉原子吸收光谱法测定居住区大气中硒，检出限为3.45ng/mL。
原子吸收光谱和红外光谱是化学分析领域中常见的分析方法，它们在原子和分子结构的解析和鉴定中具有重要作用。虽然二者都是用于分析样品成分和结构的光谱技术，但它们在原理和应用上有着明显的异同点。
一、原子吸收光谱
1.原子吸收光谱的基本原理
原子吸收光谱是利用原子对特定波长的光进行吸收而产生的，通过分析光的衰减程度来测定样品中不同元素的含量。当原子吸收特定波长的光后，电子从基态跃迁至激发态，从而产生吸收峰。这一原理被广泛应用于分析金属元素和其他原子的定量测定。
2.原子吸收光谱与光谱仪的关系
原子吸收光谱仪是用于测定原子吸收光谱的分析仪器，它包括光源、样品室、光路等部分。通过光源发出特定波长的光线，样品中的原子吸收部分光线，剩余的光线经光路到达检测器，从而实现对样品中不同元素含量的测定。
3.原子吸收光谱的应用
原子吸收光谱在环境监测、食品安全和医药等领域都有着广泛的应用。利用原子吸收光谱可以对水体中的重金属离子进行快速测定，保障水质安全；在医药领域，原子吸收光谱可以用于药品成分的分析和检测。
二、红外光谱
1.红外光谱的基本原理
红外光谱是利用物质吸收、透射和反射红外光的特性来分析物质结构的一种技术。物质中的分子在吸收红外光后会发生振动和转动，产生特征的红外光谱图谱。通过分析这些谱图可以确定物质的结构和成分。
2.红外光谱仪的组成及原理
红外光谱仪包括光源、样品室、光路和检测器等组成部分。当红外光穿过样品时，被吸收的波长和强度会发生改变，检测器可以通过测量这些改变来分析样品的成分和结构。
3.红外光谱的应用
红外光谱在化学、材料和生物领域都有着广泛的应用。红外光谱可以用于药品成分的鉴定和质量控制；在材料领域，红外光谱可以帮助分析材料的组成和结构。
对比原子吸收光谱和红外光谱，可以发现它们在分析原子和分子结构上有着明显的异同点。原子吸收光谱主要用于分析元素的含量和测定，对于金属元素和其他原子有着较广泛的应用；而红外光谱主要用于分析化合物的结构和成分，可以辅助分析有机化合物和聚合物的结构。两者结合使用可以更全面地分析样品成分和结构。
原子吸收光谱工作原理
原子吸收光谱法的原理：蒸汽中待测元素的气态基态原子会吸收从光源发出的被测元素的特征辐射线，具有一定选择性，由辐射减弱的程度求得样品中被测元素的含量。
当辐射通过原子蒸汽，且辐射频率等于原子中电子由基态跃迁到较高能态所需要的能量的频率时，原子从入射辐射中吸收能量，产生共振吸收。
原子吸收光谱是由于电子在原子基态和第一激发态之间跃迁产生的。每一种原子的能级结构均是独特的，故原子有选择性的吸收辐射频率。因此，在所有情况下，均可产生反映该种原子结构特征的原子吸收光谱。
原子吸收光谱检测方法：
1、氢化物发生法
氢化物发生法适用于容易产生阴离子的元素，如Se、Sn、Sb、As、Pb、Hg、Ge、Bi等。这些元素一般不采取火焰原子化法检测，而是用硼氢化钠处理，因为硼氢化钠具有还原性，可以将这些元素还原成为阴离子，与硼氢化钠中电离产生的氢离子结合成气态氢化物。
如土壤监测中运用流动注射氢化物原子吸收检测河流中所含的沉积物汞和砷，经过试验后，检出砷限为2ng/L，精密度为1.35%至5.07%，准确度在93.5%至106.0%;检出汞限为2ng/L，精密度为0.96%至5.52%，精准度在93.1%至109.5%。这种方法不仅快速、简便，且准确度和精密度非常高，能更好的测试和分析环境样品。
2、石墨炉原子吸收光谱法
石墨炉原子吸收光谱法是一种用电流加热原子化的分析方法。横向加热石墨炉解决了温度分布不均匀的问题。
石墨炉原子化的出现非常之重要，对于火焰原子化有着较为明显的优越性，与火焰原子化技术对比，灵敏度提高到3到4个数量线，达到了10-12至10-14g的灵敏度，但是石墨炉原子吸收光谱法还是存在一定的局限性:重现性还没有火焰法高，当待测样品比较复杂时，产生的结果会有很大的误差。
3、火焰原子吸收光谱法
目前，火焰原子吸收光谱法还是应用最为广泛的方法。因为其对大多数的元素都适用，而且具有速度快，成本低，操作简单，结果误差不大的优势。
